UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI PARMA

Dipartimento di Ingegneria Civile, dell’Ambiente, del Territorio e Architettura - DICATeA

Corso di Laurea Magistrale in Architettura

PROGETTO DI UN EDIFICIO IN TERRA CRUDA E PNEUMATICI

RICICLATI (EARTHSHIP): ASPETTI STRUTTURALI

Relatore:

Prof. Daniele Ferretti

Correlatori:

Prof.ssa Sara Rainieri

Ing. Carlo Ferrari

Laureanda:

Valentina Pocaforza

Anno Accademico 2014-2015

COS’È UNA EARTHSHIP Le Earthship sono delle abitazioni totalmente sostenibili, progettate e costruite da Michael

Reynolds negli anni ’70 e hanno un impatto ambientale minimo.

È COSTRUITA CON MATERIALI DI RICICLO

TERRA CRUDA

PNEUMATICI

BOTTIGLIE E

LATTINE USATE

OFF GRID ITALIA

www.offgriditalia.org

Gruppo di persone appassionate del vivere libero e sostenibile.

Dopo la prima cupola realizzata a Brescia, sono nate molte altre idee di progetto che l’associazione ora

si prefigge di portare avanti per promuovere sempre più la filosofia Offgrid, tra cui la costruzione della

prima Earthship italiana.

Sono presenti 15 Earthship in Europa.

L’area di progetto ipotizzata per la realizzazione della prima Earthship italiana.

LA PRIMA EARTHSHIP ITALIANA

IL PROTOTIPO DI EARTHSHIP

PIANTA

Padiglione temporaneo per lo studio dei comportamenti energetici dell’edificio.

1. Sala conferenze

2. Zona relax

3. Bagno

4. Locale tecnico

5. Serra

PROSPETTI

PROSPETTO EST

PROSPETTO SUD

PROSPETTO OVEST

SEZIONE

DALL’IDEA INIZIALE AL PROGETTO DEFINITIVO

PROGETTO STRUTTURALE INIZIALE

L’idea iniziale di Earthship è stata cambiata in base ai calcoli effettuati per le verifiche

statiche e sismiche.

PROGETTO STRUTTURALE DEFINITO SECONDO NTC2008

PARETE IN PNEUMATICI

PARETE IN PNEUMATICI EARTHSHIP

Sono state effettuate delle verifiche statiche e sismiche per quanto riguarda il rischio di

slittamento e ribaltamento della parete in pneumatici.

Essendo un muro pneumatici-terra sono state prese in considerazione le NTC2008

riguardanti le opere di sostegno.

Utilizzo di coefficienti sperimentali per quanto riguarda l’attrito tra

pneumatico/pneumatico e pneumatico/terra da studio americano.

VERIFICHE STATICHE E SISMICHE DELLA PARETE IN PNEUMATICI

PROGETTO STRUTTURALE INIZIALE

Per passare le verifiche è stato scelto di modificare quella che era l’idea originale del

progetto, ovvero abbassare a 13 pneumatici la parete rispetto ai 17 iniziali.

PROGETTO STRUTTURALE DEFINITIVO

VERIFICHE A RIBALTAMENTO VERIFICHE A SCORRIMENTO

STATICA SISIMICA STATICA SISIMICA

VERIFICHE A RIBALTAMENTO VERIFICHE A SCORRIMENTO

STATICA SISIMICA STATICA SISIMICA

ADEGUAMENTO SISMICO DELLA PARETE IN PNEUMATICI

Per rimediare al problema dello slittamento dell’ultimo pneumatico si è scelto di precomprimere

la parete per garantire attrito e dare un comportamento monolitico alla parete.

Si applicano delle molle

per evitare perdite di

precompressione a causa

della viscosità del terreno

e degli pneumatici.

È stato inoltre introdotto

un cordolo in cls alla

base della parete per

evitarne lo slittamento

globale.

VERIFICHE STATICHE E SISMICHE DELLA STRUTTURA IN LEGNO

TELAIO CONTROVENTATO

TRAVE E COLONNA

SCHEMA STRUTTURALE

VERIFICHE PER LA TRAVE IN LEGNO Dopo aver predimensionato la trave e la colonna sono stati calcolati i momenti e le

tensioni degli elementi resistenti, utilizzando il software ‘Abaqus’.

Si noti che la trave appoggia sugli pneumatici con un vincolo di carrello in modo da

scaricare l’azione sismica sulla serra, evitando di trascinare la parete in pneumatici.

MOMENTO FLETTENTE NELLA COMBINAZIONE SISMICA

SPOSTAMENTI NELLA COMBINAZIONE SISMICA

VERIFICHE DEL TELAIO CONTROVENTATO

Si può notare che in questo caso i controventi sono stati collocati in maniera ottimale,

riducendo al minimo gli spostamenti dovuti all’azione sismica.

TENSIONI NELLA COMBINAZIONE SISMICA

SPOSTAMENTI NELLA COMBINAZIONE SISMICA

NUOVI DETTAGLI COSTRUTTIVI ANTISISMICI

La struttura della serra si integra con le travi di copertura andando a fungere da

controvento per la copertura stessa e scaricando quindi a terra le azioni simiche.

3. ATTACCO TRAVE - PARETE PNEUMATICI

2. ATTACCO TRAVE - TERRA

1. INCASTRO TRAVE

1

2

3

PROBLEMATICHE RIGUARDANTI GLI PNEUMATICI

«I materiali e i prodotti, per poter essere utilizzati nelle opere previste dalle

presenti norme, devono essere sottoposti a procedure e prove sperimentali di

accettazione.

[…] Materiali e prodotti per uso strutturale innovativi o comunque non citati

nelle NTC2008 devono essere in possesso di un Certificato di Idoneità Tecnica

all’Impiego rilasciato dal Servizio Tecnico Centrale sulla base di linee guida

approvate dal Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici.»

PNEUMATICO, MATERIALE NON NORMATO DALLE NTC2008

(NTC2008, paragrafo 4.6)

PROBLEMATICHE RIGUARDANTI GLI PNEUMATICI

Il penumatico posato a parete contro terra mette in dubbio il rilascio di materiali

inquinanti sul terreno. Questi studi sono stati realizzati negli Stati uniti, e

difficilmente adattabili alla normativa Italiana

Per quanto riguarda la pericolosità non ci sono equivoci: il Codice Europeo dei

rifiuti (Cer) stabilisce chiaramente che i pneumatici fuori uso sono rifiuti NON

pericolosi.

Quindi se adeguatamente isolati dal terreno e con una certificazione di idoneità

tecnica, nulla vieta agli pneumatici di poter essere riutilizzati come materiale da

costruzione.

PROBLEMATICHE AMBIENTALI

CONCLUSIONI

Con l’attenta analisi delle NTC2008, si è arrivati a progettare una Earthship che

(con verifiche ancora più dettagliate e specifiche) potrebbe essere costruita a

livello sperimentale, anche in zona sismica.

Una Earthship potrebbe essere costruita anche in Italia, seguendo procedure

complicate ma possibili.

Grazie per l’attenzione